Цвет сверхдержавы - красный 3 Восхождение. часть 1
Шрифт:
Решение можно было найти через более эффективные механизмы работы с памятью, и тут Рамеев обратил своё внимание на опыт архитектуры ЭВМ БЭСМ-6, которая за счет 8-слойной физической организации памяти могла даже с ферритовыми кубами работать на высоких скоростях. Новая же память на плакированном проводе (plated-wire memory, разновидность твистор-памяти) была побыстрее ферритовых кубов, а главное дешевле и позволяла серьёзно нарастить объем памяти.
Магнитный барабан в конечной реализации остался лишь устройством долговременного хранения данных. Впрочем, переосмыслив полученную от академика Келдыша информацию, Рамеев сделал из магнитного барабана некое подобие накопителя на жёстком магнитном диске.
Барабан
В машину устанавливалось сразу два таких барабана (АИ) — один для 32-разрядных чисел, второй для 64-хразрядных чисел двойной точности. Считывание производилось сразу с обоих барабанов в два раздельных кэша на всё том же твисторе из плакированного пермаллоем провода. Два кэша позволяли параллельно вести 16000 операций над 32-х битными числами и 8000 операций над 64-х битными.
Разумеется, это было пиковое, а не среднее быстродействие, но на тот момент это было большим достижением. Орбита первого спутника, например, считалась на ЭВМ «Стрела» с быстродействием всего 2000 оп/с. Одна из первых машин должна была отправиться на космодром Байконур. Королёв, приехав в Пензу, чтобы ознакомиться с возможностями «Урала», назвал его «бешеным числогрызом» и едва не подрался с Келдышем из-за того, кому достанется первая серийная ЭВМ (АИ). Пришлось заводчанам поднапрячься и делать сразу две первых машины (Реальная история, первая партия серийных «Уралов состояла из 2-х ЭВМ).
Вследствие перехода на RISC-подобное решение регулярность АЛУ позволяла разбить его на четыре более простых блока, каждый условно по 8 бит, и содержащий по одному 8-ми битному, двух 32-х битных и одному 64-х битному регистру, а так же двух разных модулей организующих блок специальных регистров. Каждый из блоков построенных на дискретной логике представлял из себя тяжеленный куб, а все вместе они размещались в одном шкафу на две стойки по три куба в высоту. Позже, когда появились интегральные микросхемы средней и большой интеграции, кубы постепенно превратились сначала в некое подобие удвоенного процессора МТ15 — «кубика» из нескольких печатных плат, вставленных в общую материнскую плату. На этих платах были распаяны интегральные схемы (ИС) низкой и средней интеграции.
(Это выглядело примерно вот такподробнееТолько платы были сильно побольше, из-за большего количества дискретных элементов.)
А еще позже, после появления сверхбольших интегральных схем (СБИС), всю реализацию машины «Урал», теперь и включая кэш память команд и кэш данных удалось разместить на одной плате (вот такой, примерно —. Но это была уже серьезно модернизированная по сравнению с первоначальной реализация архитектуры «Урал-32», при этом программы из далёкой середины 50-х на этой машине работали! Пусть и не так эффективно, как программы написанные с использованием новых инструкций, но намного быстрее, чем на машинах 50-х годов, это уж точно.
Полная перетряска архитектуры машины, реализованная уже после защиты эскизного проекта, заняла около года.
В начале 1955 года на московском заводе Счётно-аналитических машин (САМ) был изготовлен опытный образец. В течение года он испытывался, отлаживался и дорабатывался, в результате чего к концу 1955 года его архитектура была скорректирована, а найденные ошибки
ЭВМ создавалась как серийная универсальная машина для КБ и НИИ. Запускать её в серию решили на Пензенском заводе Счётно-аналитических машин (САМ), где существовал малочисленный тогда филиал СКБ-245. Поэтому новая ЭВМ получила название «Урал-1». Серийное освоение столь сложной продукции требовало постоянного руководства на месте, и Рамеев переехал в Пензу.
Это обстоятельство было одной из причин, погубивших в «той истории» разработку ЗРК «Даль». Юрий Яковлевич Базилевский, хоть и получил за разработку «Стрелы» звание Героя Социалистического Труда, был, в основном, организатором. Когда Рамеев переехал в Пензу, ни Базилевский, ни директор СКБ-245 Михаил Авксентьевич Лесечко не смогли без него разработать работоспособную управляющую ЭВМ для комплекса.
Сейчас Хрущёв знал об этом, но сделал ставку на унификацию по ЭВМ между ПВО и ПРО, конкретно, решив использовать в ЗРК «Даль» ЭВМ М-40 конструкции Лебедева. Первый секретарь решил, что серийные ЭВМ, разработанные Рамеевым для КБ и НИИ, стране важнее. (АИ, см. гл. 02-23)
Параллельно с разработкой универсального «Урала», в СКБ-245 шло создание специализированных машин, например, для решения баллистических задач, для прогноза погоды, для решения задач криптографии и др. С 1953 г. в СКБ-245 под руководством Рамеева стали проектировать специализированные машины-спутницы «Уралов». (подробнее о «машинах-спутницах» В «той истории» это были ламповые ЭВМ, сейчас же Рамеев поступил иначе. Можно было отправить туда серийный «Урал», но в серийном производстве его ещё предстояло освоить, а заказчики требовали машину «здесь и сейчас». Поэтому его специалисты брали уже сложившийся конструктив стандартного «Урала», собирали ЭВМ вручную, прошивали в ПЗУ специализированную программу, отлаживали её и отправляли машину заказчику. За счёт того, что машина не была универсальной, а выполняла только одну задачу, отладка много времени не занимала (АИ)
По заказу Гидрометеоцентра была создана ЭВМ «Погода», с входным и выходным ленточными перфораторами, с печатающим устройством и с клавишным и контрольно-считывающим устройствами. Она предназначалась для использования при составлении прогнозов погоды на сутки и на месяц.
По заказу министерства обороны СССР в 1953-1955 годах были разработаны ЭВМ М-46 и М-56. Несколько М-46 было изготовлено на заводе САМ в Москве, М-56 выпускались крупной партией. Теперь Рамеев делал их уже на диодно-транзисторной логике, по максимуму используя наработки стандартного «Урала».
В сентябре 1957 года завершилась разработка специализированной ЭВМ «Кристалл», сделанной по заказу Физико-химического института АН СССР для выполнения расчетов в области рентгеноструктурного анализа и кристаллографии. По заказу Главного артиллерийского управления для статистической обработки большого количества наблюдений разрабатывалась ЭВМ «Гранит»
С мая 1957 года быстрыми темпами разрабатывалась перевозимая вычислительная машина М-30, предназначенная для расчёта координат по радиопеленгам. Теперь по конструкции это были те же «Уралы», лишь в ПЗУ была записана программа, превращавшая универсальную ЭВМ в специализированную, как требовал заказчик. После освоения в серии универсального «Урал-1» на части этих машин ПЗУ заменили, превратив их обратно в универсальные.